CN108995135A - 配光镜注塑工艺及配光镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车配件制造技术领域，尤其涉及一种配光镜注塑工艺及配光镜。该配光镜注塑工艺，其配光镜包括配光镜本体和设置在所述配光镜本体上的反射器；所述配光镜本体与所述反射器采用注塑模具一体注塑成型；注塑所述配光镜本体和反射器时，所述注塑模具的与反射器对应位置的第一模具温度高于所述注塑模具的与配光镜本体对应位置的第二模具温度；所述第一模具温度低于反射器采用材料的玻璃化温度；注塑反射器的热流道温度低于反射器采用材料的热分解温度。该配光镜采用所述的配光镜注塑工艺注塑而成。本发明的目的在于提供配光镜注塑工艺及配光镜，以解决现有技术中存在的设置在配光镜上的反射器的反射光的亮度较低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车配件制造技术领域，尤其涉及一种配光镜注塑工艺及配光镜。
背景技术
随着国内汽车及其配件行业的发展，越来越多的国内汽车及其配件企业进军国际市场。而进军国际市场的首要条件之一是符合该国的相关法规。
配光镜是汽车灯具的三大组成之一。配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使路面和路线都有良好而均匀的照明。
汽车后灯配光镜上侧RR(英文全称Rear Reflector)反射器的作用是可以反射后车大灯灯光照射；其原理是入射至RR反射器的光在光密物质与光疏物质的界面上发生全反射；符合美国相关法规的美国式配光镜与符合我国相关法规的中国式配光镜的形状大同小异，但这“小异”主要体现在侧RR反射器。我国的汽车后灯配光镜上对是否具有侧RR反射器没有要求，而美国式配光镜要求具有侧RR反射器。
采用现有的加工工艺，美国式配光镜上的侧RR反射器的反射光的亮度很难达到美国侧RR反射器考核要求。
因此，本申请针对上述问题提供一种新的配光镜注塑工艺及配光镜，以提高设置在配光镜上的反射器的反射光的亮度。
发明内容
本发明的目的在于提供配光镜注塑工艺，以解决现有技术中存在的设置在配光镜上的反射器的反射光的亮度较低的技术问题。
本发明的目的还在于提供配光镜，以解决现有技术中存在的设置在配光镜上的反射器的反射光的亮度较低的技术问题。
基于上述第一目的，本发明提供的配光镜注塑工艺，该配光镜包括配光镜本体和设置在所述配光镜本体上的反射器；所述配光镜本体与所述反射器采用注塑模具一体注塑成型；
注塑所述配光镜本体和反射器时，所述注塑模具的与反射器对应位置的第一模具温度高于所述注塑模具的与配光镜本体对应位置的第二模具温度；
所述第一模具温度低于反射器采用材料的玻璃化温度；
注塑反射器的热流道温度低于反射器采用材料的热分解温度。
本发明的可选技术方案为，注塑反射器的热流道温度不低于反射器采用材料的热分解温度的90％。
本发明的可选技术方案为，所述注塑模具设置有与反射器对应位置的第一水道，以控制第一模具温度；
所述注塑模具设置有与配光镜本体对应位置的第二水道，以控制第二模具温度。
本发明的可选技术方案为，所述第一水道设置在所述注塑模具的动模上；
和/或，所述第二水道设置在所述注塑模具的动模上。
本发明的可选技术方案为，所述配光镜包括设置在所述配光镜本体上的嵌件；
所述配光镜注塑包括，
一次注塑：注塑嵌件；
二次注塑：在嵌件上注塑配光镜本体和反射器，形成配光镜；
其中，一次注塑的热流道温度低于二次注塑的热流道温度；
所述嵌件的材料与所述配光镜本体的材料相同或者不同；
所述嵌件的颜色与所述配光镜本体的颜色相同或者不同。
本发明的可选技术方案为，所述配光镜在与灯体热板焊接后进行温度为70°-90°、时间为0.5h-2h的回火；
一次注塑的热流道温度低于二次注塑的热流道温度的温度数值为10°-30°；
所述注塑嵌件的颜色为透明色；所述注塑配光镜本体和反射器的颜色为透明红色。
本发明的可选技术方案为，反射器采用PMMA材料，所述第一模具温度为90°-104°，所述第二模具温度为80°-95°，注塑反射器的热流道温度为250°-270°；注塑反射器的注塑速度为15mm/s-24mm/s，注塑压力为7.5Mpa-9.2Mpa。
本发明的可选技术方案为，所述配光镜用于车辆后灯；
反射器采用PMMA材料，所述第一模具温度为97°-102°，所述第二模具温度为88°-93°，注塑反射器的热流道温度为263°-268°；注塑反射器的注塑速度为18mm/s-23mm/s，注塑压力为8.0Mpa-8.8Mpa。
本发明的可选技术方案为，反射器采用PC材料，所述第一模具温度为100°-120°，所述第二模具温度为90°-110°，注塑反射器的热流道温度为300°-338°。
基于上述第二目的，本发明提供的配光镜，采用所述的配光镜注塑工艺注塑而成。
本发明的有益效果：
本发明提供的配光镜注塑工艺，通过注塑模具的与反射器对应位置的第一模具温度高于注塑模具的与配光镜本体对应位置的第二模具温度，且第一模具温度低于反射器采用材料的玻璃化温度、注塑反射器的热流道温度低于反射器采用材料的热分解温度；以在不破坏反射器采用材料的性能前提下，通过提高热流道温度和反射器对应位置的第一模具温度，并在保证注塑配光镜本体和反射器的材料的流动性情况下，尽可能降低注塑配光镜本体和反射器的速度和压力，进而可以极大减少反射器的内应力，以提高配光镜上的反射器的反射光的亮度；以能够制造出符合美国相关法规的美国式配光镜。
本发明提供的配光镜，采用配光镜注塑工艺注塑而成，解决了现有技术中存在的设置在配光镜上的反射器的反射光亮度较低的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的配光镜的结构示意图；
图2为图1所示的配光镜的局部放大图。
图标：110-配光镜本体；120-反射器；130-嵌件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
本实施例提供了一种配光镜注塑工艺；图1为本实施例提供的配光镜的结构示意图；为了更加清楚的显示结构，图2为图1所示的配光镜的局部放大图。
本实施例提供的配光镜注塑工艺，应用于注塑配光镜，尤其应用于注塑具有反射器的配光镜；例如具有反射器的后灯配光镜、具有反射器的前灯配光镜；本实施例提供的配光镜注塑工艺，还可应用于具有侧RR反射器的后灯配光镜。
参见图1和图2所示，该配光镜注塑工艺中，配光镜包括配光镜本体110和设置在配光镜本体110上的反射器120；配光镜本体110与反射器120采用注塑模具一体注塑成型，也即，配光镜本体110与反射器120采用的材料相同，采用的颜色也相同。
注塑配光镜本体110和反射器120时，注塑模具的与反射器120对应位置的第一模具温度高于注塑模具的与配光镜本体110对应位置的第二模具温度；
第一模具温度低于反射器120采用材料的玻璃化温度；
注塑反射器120的热流道温度低于反射器120采用材料的热分解温度。可选地，注塑反射器120的热流道温度也为注塑配光镜本体110的热流道温度。
需要说明的是，：玻璃化温度是高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度，指无定型聚合物(包括结晶型聚合物中的非结晶部分)由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度，是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度，通常用Tg表示。玻璃化温度Tg是材料的一个重要特性参数，材料的许多特性都在玻璃化转变温度附近发生急剧的变化。
热分解温度是指在受热情况下大分子开始裂解的温度，是聚合物重要的热性能之一。热分解温度是高聚物材料开始发生交联、降解等化学变化的温度；是高聚物材料成型加工时的最高温度。
本实施例中所述配光镜注塑工艺，通过注塑模具的与反射器120对应位置的第一模具温度高于注塑模具的与配光镜本体110对应位置的第二模具温度，且第一模具温度低于反射器120采用材料的玻璃化温度、注塑反射器120的热流道温度低于反射器120采用材料的热分解温度；以在不破坏反射器120采用材料的性能前提下，通过提高热流道温度和反射器120对应位置的第一模具温度，并在保证注塑配光镜本体110和反射器120的材料的流动性情况下，尽可能降低注塑配光镜本体110和反射器120的速度和压力，进而可以极大减少反射器120的内应力，以提高配光镜上的反射器120的反射光的亮度；以能够制造出符合美国相关法规的美国式配光镜。
由于美国式配光镜上反射器面积相对于我国的回复反射器的面积较小，而反射器的反射光的亮度要求较高，在现有的注塑工艺条件下很难达到美国式配光镜的反射器考核要求。例如，美国式配光镜的侧RR反射器的亮度考核指标是420mcd/Lx，我国的回复反射器的亮度考核指标是240mcd/Lx；此外，由美国客户制定后灯配光镜的颜色，较之以往生产的同类产品颜色更深，结果导致入射光在全反射以前的路径中被吸收得更多，以致反射器的反射光更弱。本实施例中所述配光镜注塑工艺通过提高热流道温度和提高反射器对应位置的第一模具温度，在保证注塑配光镜本体110和反射器120的材料的流动性情况下尽可能降低注塑配光镜本体110和反射器120的速度和压力，进而可以极大减少反射器的内应力，以提高配光镜上的反射器的反射光的亮度。
本实施例的可选方案中，注塑反射器120的热流道温度不低于反射器120采用材料的热分解温度的90％。例如，注塑反射器120的热流道温度不低于反射器120采用材料的热分解温度的91％、95％或98％等等。
本实施例的可选方案中，注塑模具设置有与反射器120对应位置的第一水道，以控制第一模具温度；也即通过调整注入第一水道内的水的温度，来控制第一模具温度，以使第一模具温度达到最佳温度。
可选地，注塑模具设置有与配光镜本体110对应位置的第二水道，以控制第二模具温度；也即通过调整注入第二水道内的水的温度，来控制第二模具温度，以使第二模具温度达到最佳温度。通过设置第一水道和第二水道，以使注塑模具的与反射器120对应位置和注塑模具的与配光镜本体110对应位置的模温可以不同，为生产出合格的具有反射器120的配光镜提供条件。
可选地，第一水道设置在注塑模具的动模上，和/或，第一水道设置在注塑模具的定模上。
可选地，第二水道设置在注塑模具的动模上，和/或，第二水道设置在注塑模具的定模上。
本实施例的可选方案中，第一水道设置在注塑模具的动模上，第二水道设置在注塑模具的动模上；以便于注塑模具的生产加工。
本实施例的可选方案中，配光镜包括设置在配光镜本体110上的嵌件130；嵌件130与配光镜本体110采用二次注塑的方式。
具体而言，配光镜注塑步骤包括，
一次注塑：注塑嵌件130；
二次注塑：注塑配光镜本体110和反射器120；
其中，一次注塑的热流道温度低于二次注塑的热流道温度。可选地，一次注塑的热流道温度低于二次注塑的热流道温度的温度数值为10°-30°；例如，一次注塑的热流道温度低于二次注塑的热流道温度的温度数值为10°、15°、20°、25°、28°等等。
可选地，嵌件130的材料与配光镜本体110的材料相同或者不同；可选地，嵌件130的材料与配光镜本体110的材料相同。
可选地，嵌件130的颜色与配光镜本体110的颜色相同或者不同。可选地，注塑嵌件130的颜色为透明色；可选地，注塑配光镜本体110和反射器120的颜色为透明红色或者透明黄色，或者其他符合相关法规的透明颜色。
本实施例的可选方案中，配光镜在与灯体进行热板焊接后进行温度为70°-90°、时间为0.5h-2h的回火。通过回火，以消除或者基本消除配光镜与灯体热板焊接产生的残留应力，防止变形和开裂，调整配光镜与灯体的硬度、强度、塑性和韧性等性能，使配光镜与灯体的结构更加稳定、精度更高。
可选地，配光镜在与灯体热板焊接后进行回火的温度例如可以为70°、75°、80°、88°或90°等等。
可选地，配光镜在与灯体热板焊接后进行回火的时间例如可以为0.5h、1h、1.3h、1.5h或2h等等。
现有技术中，配光镜在与灯体进行热板焊接后需要进行回火；然而，在长期的研发过程中，发现回火前后配光镜的反射器的亮度测量值发生极大衰减；例如，配光镜成品的反射器的亮度测量值只有回火前反射器的亮度测量值的一半。还有，在研发过程中出现这样的悖论：配光镜成型不足，也即配光镜的外观不合格、外观完全不能接受，其反射器测试时反射光的亮度测量值强；如果注塑饱满，配光镜外观合格，其反射器测试时反射光的亮度测量值大幅度下跌。例如，参见表1，在反射器最薄处2.5毫米处进行反射光的亮度测量，可知外观合格的配光镜的反射器的反射光的亮度，回火前为350mcd/Lx，回火后为150mcd/Lx，反射光的亮度下降了一倍多；成型不足的配光镜的反射器的反射光的亮度，回火前为450mcd/Lx，回火后为350mcd/Lx，下降了100mcd/Lx；该外观合格的配光镜和外观不合格的配光镜的反射器的反射光的亮度均不能达到美国式配光镜的侧RR反射器的亮度考核指标420mcd/Lx。
表1
又如，参见表2，在反射器最薄处1.5毫米处进行反射光的亮度测量，可知外观合格的配光镜的反射器的反射光的亮度，回火前为400mcd/Lx，回火后为200mcd/Lx，反射光的亮度下降了一倍；成型不足的配光镜的反射器的反射光的亮度，回火前为500mcd/Lx，回火后为400mcd/Lx，下降了100mcd/Lx；该外观合格的配光镜和外观不合格的配光镜的反射器的反射光的亮度均不能达到美国式配光镜的侧RR反射器的亮度考核指标420mcd/Lx。
表2
反射器在配光镜上的位置已经基本固定，因此反射器在配光镜的注塑模具上的造型位置基本无法更改；此外，配光镜的注塑模具的注塑浇口改变位置也不可能，现有工艺唯一可行的只有减少反射器的厚度以达到减少光在反射器内的吸收；目前，反射器模具设计和制造公司规定反射器允许的厚度下限值为1.5mm，但外观合格的配光镜的反射器的反射光测试值与美国式配光镜的侧RR反射器的亮度考核指标相距甚远。
减少反射器的厚度容易造成配光镜产品成型不足；为了令配光镜产品的外观合格，可以增加注塑压力或增加保压压力。但增加注塑压力或增加保压压力，配光镜产品的注塑内应力也会相应增加。例如，材质为PMMA的具有反射器的配光镜，其注塑模具温度从60度降至20度，为保证配光镜的外观，再增加注塑速度和压力，结果反射器的反射光测试结果更差；其外观合格的配光镜的反射器的反射光的亮度，回火前测试值为300mcd/Lx，回火后测试值为100mcd/Lx。
本实施例所述配光镜注塑工艺，通过第一水道对应调整注塑模具的与反射器120对应位置的第一模具温度，通过第二水道对应调整注塑模具的与配光镜本体110对应位置的第二模具温度，以能够使第一模具温度高于第二模具温度；以在不破坏反射器采用材料的性能前提下，通过提高热流道温度和反射器对应位置的第一模具温度，并在保证注塑配光镜本体110和反射器的材料的流动性情况下，尽可能降低注塑配光镜本体110和反射器的速度和压力，进而可以极大减少反射器的内应力，以减少回火后配光镜的微变形；依据自由体积理论，自由体积松弛对反射器精细结构尺寸有极大影响，而反射器尺寸的微小变化对全反射的光路影响极大，这种反射器尺寸的微小变化常常导致反射光的亮度大大减弱。本实施例所述配光镜注塑工艺在保证配光镜产品的外观质量前提下尽可能减少注塑内应力，以减少回火后配光镜的微变形，尤其是配光镜的反射器的微变形，以提高配光镜上的反射器的反射光的亮度；以能够制造出符合美国相关法规的美国式配光镜。例如，采用本实施所述配光镜注塑工艺生产的材质为PMMA的具有反射器的配光镜，在外观质量合格的前提下，配光镜回火前反射器的反射光的亮度测试值为600mcd/Lx，配光镜回火后反射器的反射光的亮度测试值为450mcd/Lx，虽然回火前后反射器的光学性能大大降低，但该配光镜的反射器的反射光的亮度均已经达到并高于美国式配光镜的侧RR反射器的亮度考核指标420mcd/Lx。本实施例所述配光镜注塑工艺成功规避了以往通过增加注塑压力和速度的思路来使得配光镜产品注塑饱满，从而既确保了具有反射器的配光镜产品的外观又降低了配光镜的内应力，从而使得回火后的配光镜的应力释放大大降低，达到提高反射器的反射光亮度的目的。
本实施例的可选方案中，反射器采用PMMA材料，第一模具温度为90°-104°，第二模具温度为80°-95°，注塑反射器的热流道温度为250°-270°。例如，第一模具温度为90°、95°、98°、100°或103°等等，第二模具温度为80°、85°、88°、90°或93°等等，注塑反射器的热流道温度为250°、255°、260°、267°或269°等等。
可选地，注塑反射器的注塑速度为15mm/s-24mm/s，注塑压力为7.5Mpa-9.2Mpa；例如，反射器采用PMMA材料时，注塑反射器的注塑速度为15mm/s-24mm/s，注塑压力为7.5Mpa-9.2Mpa；与现有技术相比，注塑反射器的注塑速度下降了20％-35％，注塑压力下降了15％-20％，通过降低注塑反射器的注塑速度和注塑压力，以减少注塑内应力，进而能够减少回火后配光镜的微变形，以提高配光镜上的反射器的反射光的亮度。其中，注塑反射器的注塑速度例如可以为15mm/s、16mm/s、20mm/s、21mm/s、24mm/s等等，注塑压力例如可以为7.5Mpa、8.0Mpa、8.5Mpa、8.8Mpa、9.2Mpa等等。
可选地，反射器采用PMMA材料，第一模具温度为97°-102°，第二模具温度为88°-93°，注塑反射器的热流道温度为263°-268°；注塑反射器的注塑速度为18mm/s-23mm/s，注塑压力为8.0Mpa-8.8Mpa。
可选地，反射器采用PMMA材料的配光镜用于车辆后灯；可选地，配光镜的反射器为侧RR反射器。
本实施例的可选方案中，反射器采用PC材料，第一模具温度为100°-120°，第二模具温度为90°-110°，注塑反射器的热流道温度为300°-338°。例如，第一模具温度为100°、105°、108°、110°或118°等等，第二模具温度为90°、95°、98°、100°或106°等等，注塑反射器的热流道温度为305°、310°、320°、330°或335°等等。
可选地，反射器采用PC材料的配光镜用于车辆前灯。
需要说明的是，PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯；PMMA材料的热分解温度为270°，玻璃化温度为105°；PC为聚碳酸酯；PC材料的热分解温度为340°，玻璃化温度为140°-150°。本实施例的温度为摄氏温度。
实施例二
实施例二提供了一种配光镜，该实施例采用实施例一所述的配光镜注塑工艺，实施例一所公开的配光镜注塑工艺的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的配光镜注塑工艺的技术特征不再重复描述。
本实施例提供的配光镜，采用配光镜注塑工艺注塑而成，解决了现有技术中存在的设置在配光镜上的反射器的反射光亮度较低的技术问题。
本实施例中所述配光镜具有实施例一所述配光镜注塑工艺的优点，实施例一所公开的所述配光镜注塑工艺的优点在此不再重复描述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种配光镜注塑工艺，其特征在于，该配光镜包括配光镜本体和设置在所述配光镜本体上的反射器；所述配光镜本体与所述反射器采用注塑模具一体注塑成型；
注塑所述配光镜本体和反射器时，所述注塑模具的与反射器对应位置的第一模具温度高于所述注塑模具的与配光镜本体对应位置的第二模具温度；
所述第一模具温度低于反射器采用材料的玻璃化温度；
注塑反射器的热流道温度低于反射器采用材料的热分解温度。
2.根据权利要求1所述的配光镜注塑工艺，其特征在于，注塑反射器的热流道温度不低于反射器采用材料的热分解温度的90％。
3.根据权利要求1所述的配光镜注塑工艺，其特征在于，所述注塑模具设置有与反射器对应位置的第一水道，以控制第一模具温度；
所述注塑模具设置有与配光镜本体对应位置的第二水道，以控制第二模具温度。
4.根据权利要求3所述的配光镜注塑工艺，其特征在于，所述第一水道设置在所述注塑模具的动模上；
和/或，所述第二水道设置在所述注塑模具的动模上。
5.根据权利要求1所述的配光镜注塑工艺，其特征在于，所述配光镜包括设置在所述配光镜本体上的嵌件；
所述配光镜注塑包括，
一次注塑：注塑嵌件；
二次注塑：在嵌件上注塑配光镜本体和反射器，形成配光镜；
其中，一次注塑的热流道温度低于二次注塑的热流道温度；
所述嵌件的材料与所述配光镜本体的材料相同或者不同；
所述嵌件的颜色与所述配光镜本体的颜色相同或者不同。
6.根据权利要求5所述的配光镜注塑工艺，其特征在于，所述配光镜在与灯体热板焊接后进行温度为70°-90°、时间为0.5h-2h的回火；
一次注塑的热流道温度低于二次注塑的热流道温度的温度数值为10°-30°；
所述注塑嵌件的颜色为透明色；所述注塑配光镜本体和反射器的颜色为透明红色。
7.根据权利要求1所述的配光镜注塑工艺，其特征在于，反射器采用PMMA材料，所述第一模具温度为90°-104°，所述第二模具温度为80°-95°，注塑反射器的热流道温度为250°-270°；注塑反射器的注塑速度为15mm/s-24mm/s，注塑压力为7.5Mpa-9.2Mpa。
8.根据权利要求7所述的配光镜注塑工艺，其特征在于，所述配光镜用于车辆后灯；
反射器采用PMMA材料，所述第一模具温度为97°-102°，所述第二模具温度为88°-93°，注塑反射器的热流道温度为263°-268°；注塑反射器的注塑速度为18mm/s-23mm/s，注塑压力为8.0Mpa-8.8Mpa。
9.根据权利要求1所述的配光镜注塑工艺，其特征在于，反射器采用PC材料，所述第一模具温度为100°-120°，所述第二模具温度为90°-110°，注塑反射器的热流道温度为300°-338°。
10.一种配光镜，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的配光镜注塑工艺注塑而成。
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